這是向心力引課，是優(yōu)秀的物理教案文章，供老師家長(zhǎng)們參考學(xué)習(xí)。

向心力引課第 1 篇

教學(xué)目標(biāo)

向心力教案

知識(shí)目標(biāo)

1、知道什么是向心力，理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小不變，方向總是指向圓心.

2、知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的公式，會(huì)解答有關(guān)問題.

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生探究物理問題的習(xí)慣，訓(xùn)練學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力和分析綜合能力.

情感目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察、分析能力，會(huì)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去.

教學(xué)重點(diǎn)：向心力的概念及公式.

教學(xué)難點(diǎn)：向心力概念和向心力與合外力的關(guān)系

教材分析

上一節(jié)從一般性的結(jié)論入手，利用矢量運(yùn)算，在普遍情況下得出做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度方向指向圓心的結(jié)論后，進(jìn)一步得出了向心加速度的大小。從理論角度出發(fā)，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，就可以得出做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力方向和大小，即向心力的方向和大小。這個(gè)結(jié)論也是一般性結(jié)論。

教學(xué)過程：

引入：

做圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度不斷的變化，說明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷的變化。也就說明了做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到了力的作用.比如：用手掄一個(gè)被繩系著的物體，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，是繩子對(duì)物體有力的作用；月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，是地球?qū)υ虑蛴幸Φ淖饔谩?/p>

一、向心力：

1.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的'物體具有向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律，這個(gè)加速度一定是由于受到了指向圓心的合力。這個(gè)合力叫做向心力。

2.方向：始終指向圓心

3.公式：根據(jù)牛頓第二定律或者

4.向心力的來源：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受的向心力就是物體的合外力

可以是某個(gè)力，也可以是幾個(gè)力的合力還可以是某個(gè)力的分力。

(學(xué)生舉例教師補(bǔ)充)

5說明：

(1)向心力總是指向圓心與速度方向垂直。

(2)向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的

6.向心力與半徑的關(guān)系：

當(dāng)一定時(shí)與成反比

當(dāng)一定時(shí)與成正比

二、變速圓周運(yùn)動(dòng)

1.向心力與合外力的關(guān)系：

現(xiàn)實(shí)生活中(課本P54做一做，讓學(xué)生做)用掄繩子來調(diào)節(jié)沙袋的速度的大小，那么向心力能改變速度的大小嗎?向心力的方向與線速度方向始終垂直不能改變其大小，這就說明物體合外力在這里不等于向心力。通過我們的仔細(xì)觀察琢磨，我們使沙袋加速時(shí)，繩子牽引沙袋的方向并不與沙袋運(yùn)動(dòng)的方向垂直。即此時(shí)物體所受合外力方向并不指向圓心。

結(jié)論：

(1)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)物體的合外力等于向心力

(2)物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)物體的合外力不一定等于向心力

(3)物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合外力沿指向圓心方向的分力為

向心力產(chǎn)生向心加速度，沿切向的分力產(chǎn)生切向加速度

(4)向心加速度()改變速度的方向；切向加速度()改變速度的大小

(5)勻速圓周運(yùn)動(dòng)只有；變速圓周運(yùn)動(dòng)同時(shí)具有、

例題：

1如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線栓一個(gè)質(zhì)量為M的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向間的夾角為，關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是()

A.小球受到重力、線的拉力和向心力三個(gè)力。

B.向心力是線的拉力和小球所受重力的合力

C.向心力等于細(xì)線對(duì)小球拉力的水平分量

D.向心力的大小等于

2.課本P55課后練習(xí)

向心力引課第 2 篇

　1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析

　　（1）日常生活中物體做圓周運(yùn)動(dòng)的例子比較多，受力情況也比較復(fù)雜.在對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，一定要分析性質(zhì)力.也就是說，提供物體向心力的既可以是重力、彈力或摩擦力等性質(zhì)力，也可以是它們的合力.

　　（2）向心力和向心加速度的計(jì)算公式既適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng).例如，用細(xì)繩系著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高與最低這兩個(gè)特殊位置，物體所受的合外力全部提供向心力，有關(guān)的計(jì)算公式照樣適用.

　　2.豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)需要理解兩種情形

　　（1）對(duì)沒有物體支撐的小球（如小球系在細(xì)線的一端、小球在圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)等）在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)的臨界條件是：繩子或軌道對(duì)小球恰無彈力的作用，即若小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，它在最高點(diǎn)的臨界速度 .

　　教學(xué)重點(diǎn)1.理解向心力是一種效果力；

　　2.在具體問題中能找到向心力，并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解有關(guān)問題；

　　3.具體問題中向心力的來源.

　　教學(xué)難點(diǎn)1.火車在傾斜彎道上轉(zhuǎn)彎的圓周運(yùn)動(dòng)模型的建立；

　　2.關(guān)于對(duì)臨界問題的討論和分析.

　　教具準(zhǔn)備投影儀、CAI課件.

　　課時(shí)安排1課時(shí)

　　三維目標(biāo)

　　一、知識(shí)與技能

　　1.會(huì)在具體問題中分析向心力的來源；

　　2.引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用牛頓第二定律和有關(guān)向心力知識(shí)分析實(shí)例，使學(xué)生深刻理解向心力的基礎(chǔ)知識(shí)；

　　3.熟練掌握應(yīng)用向心力知識(shí)分析兩類圓周運(yùn)動(dòng)模型的步驟和方法.

　　二、過程與方法

　　1.通過對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，滲透理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)，提高學(xué)生的分析和解決問題的能力；

　　2.通過勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律也可以在變速圓周運(yùn)動(dòng)中使用，滲透特殊性和一般性之間的辯證關(guān)系，提高學(xué)生的分析能力；

　　3.運(yùn)用啟發(fā)式問題探索教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索動(dòng)機(jī)；鍛煉學(xué)生觀察、分析、抽象、建模的解決實(shí)際問題的方法和能力.

　　三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

　　1.通過對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析，使學(xué)生明確具體問題必須具體分析；

　　2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心周圍事物的習(xí)慣；

　　3.培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探索精神、應(yīng)用實(shí)踐能力和思維創(chuàng)新意識(shí).

　　教學(xué)過程

　　導(dǎo)入新課

　　1.復(fù)習(xí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)（提問）

　　（1）描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的各個(gè)物理量及其相互關(guān)系.

　　（2）從動(dòng)力學(xué)角度對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí).

　　2.直接過渡導(dǎo)入

　　學(xué)以致用是學(xué)習(xí)的最終目的，本節(jié)課通過幾個(gè)具體實(shí)例的探討來深入理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并學(xué)會(huì)應(yīng)用.

　　推進(jìn)新課

　　一、火車轉(zhuǎn)彎問題

　　［CAI課件］

　　模擬在平直軌道上勻速行駛的火車.提出問題：

　　1.火車受幾個(gè)力作用？

　　2.這幾個(gè)力的關(guān)系如何？

　　［學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)］

　　1.觀察火車運(yùn)動(dòng)情況.

　　2.畫出受力示意圖，結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況分析各力的關(guān)系.

　　［師生互動(dòng)］

　　1.火車受重力、支持力、牽引力及摩擦力.

　　2.四個(gè)合力為零，其中重力和支持力合力為零，牽引力和摩擦力合力也為零.

　　［過渡］

　　那火車轉(zhuǎn)彎時(shí)情況會(huì)有何不同呢？

　　［CAI課件］

　　模擬平彎軌道火車轉(zhuǎn)彎情形.提出問題：

　　轉(zhuǎn)彎與直進(jìn)有何不同？

　　學(xué)生活動(dòng)：

　　結(jié)合所學(xué)知識(shí)討論分析，并對(duì)火車受力分析.

　　［師生互動(dòng)］

　　1.［思維方法滲透］

　　只要是曲線軌跡就需要提供向心力，并不是非得做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 中的r指確定位置的曲率半徑.

　　［結(jié)論］

　　轉(zhuǎn)彎時(shí)需要提供向心力，而平直路前行不需要.

　　2.受力分析得：需增加一個(gè)向心力（效果力），由鐵軌外軌的輪緣和鐵軌之間互相擠壓而產(chǎn)生的彈力提供.

　　［深入思考］

　　擠壓的后果會(huì)怎樣？

　　［學(xué)生討論］

　　由于火車質(zhì)量、速度比較大，故所需向心力也很大.這樣的話，輪緣和鐵軌之間的擠壓作用力將很大，導(dǎo)致的后果是鐵軌容易損壞，軌緣也容易損壞.

　　［設(shè)疑引申］

　　那么應(yīng)該如何解決這一實(shí)際問題？

　　學(xué)生活動(dòng)：

　　發(fā)揮自己的想象能力，結(jié)合知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案.

　　［提示］

　　1.設(shè)計(jì)方案目的是為了減小彈力.

　　2.錄像剪輯——火車轉(zhuǎn)彎.

　　［學(xué)生提出方案］

　　火車外軌比內(nèi)軌高，使鐵軌對(duì)火車的.支持力不再是豎直向上.此時(shí)，重力和支持力不再平衡，它們的合力指向“圓心”，提供向心力，從而減輕鐵軌和輪緣的擠壓.

　　［點(diǎn)撥討論］

　　那么什么情況下可以完全使鐵軌和軌緣間的擠壓消失呢？

　　［學(xué)生歸納］

　　重力和支持力的合力正好提供向心力，鐵軌的內(nèi)外軌均不受到擠壓（不需有彈力）.

　　［定量分析］

　　如圖所示，設(shè)車軌間距為L(zhǎng)，兩軌高度差為h，轉(zhuǎn)彎半徑為R，質(zhì)量為M的火車運(yùn)行.

　　［師生互動(dòng)分析］

　　據(jù)三角形邊角關(guān)系

　　對(duì)火車的受力情況（重力和支持力合力提供向心力，對(duì)內(nèi)外軌都無擠壓）

　　又因?yàn)?alpha;很小 所以sinα=tanα.

　　綜合有 故 又 所以

　　［實(shí)際討論］

　　在實(shí)際中反映的意義是什么？

　　學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：

　　實(shí)際中，鐵軌修好后h、R、L一定，又g為定值，所以火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的車速為一定值.

　　［拓展討論］

　　若速度大于 又如何？小于呢？

　　［師生互動(dòng)分析］

　　1. （F支與G的合力），故外軌受擠壓對(duì)輪緣有作用力（側(cè)壓力），F(xiàn)向=F+F側(cè).

　　2. （F支與G的合力），故內(nèi)軌受擠壓后對(duì)輪緣有側(cè)壓力，F(xiàn)向=F-F側(cè).

　　說明：向心力是水平的.

　　二、汽車過拱橋問題

　　1.凸形橋和凹形橋

　　（1）物理模型

　　［投影］如圖甲、乙.

　　（2）因汽車過拱橋是曲線運(yùn)動(dòng)，故需向心力.

　　2.靜止情況分析

　　學(xué)生活動(dòng)：

　　結(jié)合“平衡狀態(tài)”受力分析

　　［同學(xué)積極解答］

　　受重力、支持力，二者合力為零，F(xiàn)壓=G.

　　3.以速度v過橋頂（底）

　　（1）過凸形橋頂

　　學(xué)生活動(dòng)：①畫受力示意圖.

　　②利用牛頓定律分析F壓.

　　［同學(xué)主動(dòng)解答，投影］

　　①考慮沿半徑方向受力

　　②牛頓第三定律.

　　F壓=FN

　　③

　　④討論：

　　由上式知v增大時(shí)，F(xiàn)壓減小，當(dāng) 時(shí)，F(xiàn)壓=0；當(dāng) 時(shí)，汽車將脫離橋面，發(fā)生危險(xiǎn).

　　（2）過凹形橋底

　　學(xué)生活動(dòng)：①畫受力示意圖.

　　②利用牛頓定律分析F壓.

　　a.考慮沿半徑受力 .

　　b.牛頓第三定律FN=F壓.

　　C. .

　　d.由上式知，v增大，F(xiàn)壓增大.

　　［拓展討論］

　　實(shí)際中橋都建成哪種拱形橋？為什么？

　　［理論聯(lián)系實(shí)際分析］

　　①實(shí)踐中都是凸形橋.

　　②原因F壓＜mg.

　　三、歸納勻速圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)用問題的解題思路

　　學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合火車轉(zhuǎn)彎問題和汽車過橋問題各自歸納.

　　多媒體課件展示：

　　解題思路

　　1.明確研究對(duì)象，分析其受力情況，確定研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的軌道平面和圓心的位置，以確定向心力的方向，這是基礎(chǔ).

　　2.確定研究對(duì)象在某個(gè)位置所處的狀態(tài)，進(jìn)行具體的受力分析，分析哪些力提供了向心力，此為解題關(guān)鍵.

　　3.列方程求解.在一條直線上，簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；不在一條直線上，用平行四邊形定則.

　　4.解方程，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的討論.

向心力引課第 3 篇

　一、教學(xué)目標(biāo)

　　1．物理知識(shí)方面：

　　(1)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)；

　　(2)掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期的物理意義及它們間的數(shù)量關(guān)系；

　　(3)初步掌握向心力概念及計(jì)算公式。

　　2．通過勻速圓周運(yùn)動(dòng)、向心力概念的建立過程，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、抽象概括和歸納推理能力。

　　3．滲透科學(xué)方法的教育。

　　二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

　　向心力概念的建立及計(jì)算公式的得出是教學(xué)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。通過生活實(shí)例及實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)感知，突破難點(diǎn)。

　　三、教具

　　1．轉(zhuǎn)臺(tái)、小傘；

　　2．細(xì)繩一端系一個(gè)小球(學(xué)生兩人一組)；

　　3．向心力演示器。

　　四、主要教學(xué)過程

　　(一)引入新課

　　演示：將一粉筆頭分別沿豎直向下、水平方向、斜向上拋出，觀察運(yùn)動(dòng)軌跡。

　　復(fù)習(xí)提問：粉筆頭做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？

　　啟發(fā)學(xué)生回答：速度方向與力的方向在同一條直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)；不在同一直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)。

　　進(jìn)一步提問：在曲線運(yùn)動(dòng)中，有一種特殊的運(yùn)動(dòng)形式，物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一個(gè)圓周或一段圓弧(用單擺演示)，稱為圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們列舉實(shí)例。

　　(學(xué)生舉例教師補(bǔ)充)

　　電扇、風(fēng)車等轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上面各個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是圓大到宇宙天體如月球繞地球的運(yùn)動(dòng)，小到微觀世界電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)，都可看做圓周運(yùn)動(dòng)，它是一種常見的運(yùn)動(dòng)形式。

　　提出問題：你在跑400米過彎道時(shí)身體為何要向彎道內(nèi)側(cè)微微傾斜？鐵路和高速公路的轉(zhuǎn)彎處以及賽車場(chǎng)的環(huán)形車道，為什么路面總是外側(cè)高內(nèi)側(cè)低？可見，圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)在實(shí)際中是很有用的。

　　引入：物理中，研究問題的基本方法是從最簡(jiǎn)單的情況開始。

　　板書：勻速圓周運(yùn)動(dòng)

　　(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)

　　思考：什么樣的圓周運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單？

　　引導(dǎo)學(xué)生回答：物體運(yùn)動(dòng)快慢不變。

　　板書：1．勻速圓周運(yùn)動(dòng)

　　物體在相等的時(shí)間里通過的圓弧長(zhǎng)相等，如機(jī)械鐘表針尖的運(yùn)動(dòng)。

　　思考：勻速周圓運(yùn)動(dòng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是具有周期性。用什么物理量可以描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢？

　　(學(xué)生自由發(fā)言)

　　板書：2．描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量恒量。

　　當(dāng)t很短，s很短，即為某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。線速度其實(shí)就是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，各個(gè)時(shí)刻線速度大小相同，而方向時(shí)刻在改變。那么，線速度方向有何特點(diǎn)呢？

　　演示：水淋在小傘上，同時(shí)搖動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)。觀察：水滴沿切線方向飛出。

　　思考：說明什么？

　　師生分析：飛出的水滴在離開傘的瞬間，由于慣性要保持原來的速度方向，因而表明了切線方向即為此時(shí)刻線速度的方向。

　　板書：方向：沿著圓周各點(diǎn)的切線方向。如圖3。單位：rad/s。

　　(3)周期：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。如：地球公轉(zhuǎn)周期約365天，鐘表秒針周期60s等，周期長(zhǎng)，表示運(yùn)動(dòng)慢。(角速度、周期可由學(xué)生自己說出并看書完成)

　　板書：(師生共同完成)

　　思考：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，v、ω、T是否改變？(ω、T不變，v大小不變、方向變。)講述：勻速周周運(yùn)動(dòng)是勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱，它是一種變速運(yùn)動(dòng)。

　　提出問題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng)，由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，物體必定受到一個(gè)與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用，這個(gè)合外力的方向有何特點(diǎn)呢？

　　學(xué)生小實(shí)驗(yàn)(兩人一組)：

　　線的一端系一小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球質(zhì)量很小(可用橡皮塞等替代)，甩動(dòng)時(shí)線速度盡量大，小球重力與拉力相比可忽略，以保證拉線近似在水平方向。

　　觀察并思考：

　　①小球受力？

　　②線的拉力方向有何特點(diǎn)？

　　③一旦線斷或松手，結(jié)果如何？

　　(提問學(xué)生后板書并圖示)

　　概括：要使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，必須使物體受到與速度方向垂直而指向圓心的力作用，故名向心力。

　　板書：3．向心力：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力。

　　提出問題：向心力的大小跟什么因素有關(guān)？

向心力引課第 4 篇

　　一、教材分析

　　本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書（物理2·必修）第五章《曲線運(yùn)動(dòng)》第六節(jié)《向心力》。

　　教材的內(nèi)容方面來看，本章節(jié)主要講解了向心力的定義、定義式、方向及驗(yàn)證向心力的表達(dá)式，變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)。前面幾節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度，這節(jié)講的是描述使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的合外力，是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)上的升華，為接下來萬有引力的的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。所以在整個(gè)教材體系中起了承上啟下的作用，并且這樣的安排由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

　　從教材的地位和作用方面來看，本章節(jié)是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的重要概念，也是高一年級(jí)物理課程中比較重要的概念之一，是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)上的升華，它把運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)聯(lián)系在了一起，具有承上啟下的橋梁作用，也是學(xué)生知識(shí)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。

　　二、學(xué)情分析

　　【知識(shí)基礎(chǔ)方面】在學(xué)習(xí)本節(jié)課前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度，具備了探究向心力的基本知識(shí)和基本技能，這為本節(jié)課的探究性學(xué)習(xí)起到了鋪墊作用。

　　【思維基礎(chǔ)方面】高一的學(xué)生通過初中科學(xué)和第一學(xué)期的學(xué)習(xí)，具有了一定的物理思維方法和較強(qiáng)的計(jì)算能力，但接受能力尚欠缺，需要教師正確的引導(dǎo)和啟發(fā)。

　　【情感態(tài)度方面】在學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)中，與向心力有關(guān)的現(xiàn)象有，但是有一些是錯(cuò)誤的這就給學(xué)生理解向心力的概念帶來困難。

　　三、教學(xué)目標(biāo)

　　【知識(shí)技能目標(biāo)】理解向心力的定義；

　　能說出向心力的定義、寫出向心力的定義式和單位理解向心力的作用效果；用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式；

　　【過程方法目標(biāo)】

　　通過對(duì)向心力，向心加速度，圓周運(yùn)動(dòng)，牛頓第二定律的理解與學(xué)習(xí)，相互聯(lián)系，體驗(yàn)對(duì)物理概念的學(xué)習(xí)方法

　　【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】

　　通過用概念前后聯(lián)系的方法得出加速度的概念，感悟到探索問題解決問題的興趣和學(xué)無止境的觀點(diǎn)；

　　通過向心力的教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)的生活經(jīng)歷與體驗(yàn)出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過一些有趣的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生的印象，容易讓學(xué)生理解，引起學(xué)生興趣；

　　四、重點(diǎn)與難點(diǎn)

　　重點(diǎn)：向心力表達(dá)式驗(yàn)證，向心力來源與作用效果。設(shè)定一定運(yùn)動(dòng)情景，來驗(yàn)證向心力表達(dá)式。來源進(jìn)行舉例說明，進(jìn)行受力分析。（重點(diǎn)如何落實(shí)）

　　難點(diǎn)：向心力表達(dá)式的驗(yàn)證。通過用圓錐擺粗濾驗(yàn)證表達(dá)式，通過圓錐擺做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解釋原理，分析其在運(yùn)動(dòng)角度和手里角度的合外力，測(cè)量數(shù)據(jù)與測(cè)量器材，一步步得出表達(dá)式的正確。（難點(diǎn)咋么突破）

　　五、教學(xué)方法與手段

　　教學(xué)方法：演示法，講授法,討論法教學(xué)手段：多媒體，口述

　　六、教學(xué)過程

　　1.引入

　　回顧本章內(nèi)容，復(fù)習(xí)向心加速度，放一個(gè)有關(guān)視屏，向同學(xué)提問物體為甚么做圓周運(yùn)動(dòng)？

　　2.新課教學(xué)（熟悉一下過渡）

　　一、做小球做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，多問題進(jìn)行思考，得出向心力特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)

　　二、教授有關(guān)向心力的有關(guān)知識(shí)并進(jìn)行一定補(bǔ)充。

　　三、用圓錐擺粗濾驗(yàn)證向心力表達(dá)式小結(jié):向心力定義表達(dá)式

　　高中物理教案向心力篇二：《向心力》教案

　　向心力

　　整體設(shè)計(jì)

　　向心力是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)，由向心加速度和牛頓第二定律引入向心力是教材所用的方法，這與以前的先學(xué)習(xí)向心力再學(xué)習(xí)向心加速度有所不同.學(xué)生對(duì)于向心力的理解不是很清楚，本節(jié)重點(diǎn)突出了向心力的理解及向心力在圓周運(yùn)動(dòng)中的作用.而向心力概念的學(xué)習(xí)，應(yīng)及時(shí)強(qiáng)調(diào)指出，向心力是根據(jù)力的效果命名的，而不是根據(jù)力的性質(zhì)命名的，它不是重力、彈力、摩擦力等以外的特殊力，而是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受到的合外力，沿著半徑指向圓心，它的方向時(shí)刻改變.本節(jié)的難點(diǎn)是運(yùn)用向心力、向心加速度知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象，處理有關(guān)問題.在學(xué)習(xí)時(shí)可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)例：用細(xì)線系著的小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)或是一些生活中的實(shí)例讓學(xué)生體驗(yàn)或觀察，從而引入向心力概念.

　　教學(xué)重點(diǎn)

　　向心力概念的建立及計(jì)算公式的得出及應(yīng)用.

　　教學(xué)難點(diǎn)

　　向心力的來源.

　　時(shí)間安排

　　1課時(shí)

　　三維目標(biāo)

　　知識(shí)與技能

　　1.理解向心力的概念.

　　2.知道向心力大小與哪些因素有關(guān).理解公式的確切含義，并能用來計(jì)算.

　　3.會(huì)根據(jù)向心力和牛頓第二定律的知識(shí)分析和討論與圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的物理現(xiàn)象.

　　過程與方法

　　1.通過向心力概念的學(xué)習(xí)，知道從不同角度研究問題的方法.

　　2.體會(huì)物理規(guī)律在探索自然規(guī)律中的作用及其運(yùn)用.

　　情感態(tài)度與價(jià)值觀

　　1.經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，領(lǐng)略實(shí)驗(yàn)是解決物理問題的一種基本途徑，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.

　　2.通過探究活動(dòng)，使學(xué)生獲得成功的喜悅，提高他們學(xué)習(xí)物理的興趣和自信心.

　　3.通過向心力和向心加速度概念的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)研究的作用，體

　　會(huì)物理規(guī)律與生活的聯(lián)系.

　　課前準(zhǔn)備

　　細(xì)桿、細(xì)繩（2）、小球、直尺、秒表、盛水的透明小桶.

　　教學(xué)過程

　　導(dǎo)入新課

　　情景導(dǎo)入

　　前面兩節(jié)課，我們學(xué)習(xí)、研究了圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，知道了如何描述圓周運(yùn)動(dòng).知道了什么是向心加速度和向心加速度的計(jì)算公式，這節(jié)課我們?cè)賮韺W(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征.

　　觀察下面幾幅圖片，并根據(jù)圖做水流星實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中力的變化，考慮一下為什么做圓周運(yùn)動(dòng)的物體沒有沿著直線飛出去而是沿著一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng).

　　前三幅圖可以看出物體之所以沒有沿直線飛出去是因?yàn)橛欣K子在拉著物體，而第四幅圖是太陽系各個(gè)行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)是由于太陽和行星之間有引力作用，是太陽和行星之間的引力使各個(gè)行星繞太陽在做圓周運(yùn)動(dòng).如果沒有繩的拉力和太陽與行星之間的引力，那么這些物體就不可能做圓周運(yùn)動(dòng)，也就是說做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體都會(huì)受到一個(gè)力，這個(gè)力拉著物體使物體沿著圓形軌道在運(yùn)動(dòng)，我們把這個(gè)力叫做向心力.

　　復(fù)習(xí)導(dǎo)入

　　復(fù)習(xí)舊知

　　1.向心加速度：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度指向圓心，這個(gè)加速度稱為向心加速度v2

　　2.表達(dá)式：an==rω2.r

　　3.牛頓第二定律：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.表達(dá)式：F=ma.

　　推進(jìn)新課

　　一、向心力

　　通過剛才的學(xué)習(xí)我們知道了向心力和向心加速度具有相同的方向，都指向圓心，而且物體是在向心力的作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，因此我們根據(jù)牛頓第二定律可知向心力的大小為：

　　22v2

　　Fn=man=m=mrω2=mr().TR

　　實(shí)驗(yàn)探究

　　演示實(shí)驗(yàn)(驗(yàn)證上面的推導(dǎo)式)：研究向心力跟物體質(zhì)量m、軌道半徑r、角速度ω的定量關(guān)系.

　　實(shí)驗(yàn)裝置：向心力演示器

　　演示：搖動(dòng)手柄，小球隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

　　①向心力與質(zhì)量的關(guān)系：ω、r一定，取兩球使mA=2mB,觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB,結(jié)論：向心力F∝m.

　　②向心力與半徑的關(guān)系：m、ω一定，取兩球使rA=2rB,觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=2FB,結(jié)論：向心力F∝r.

　　③向心力與角速度的關(guān)系：m、r一定，使ωA=2ωB,觀察：(學(xué)生讀數(shù))FA=4FB,結(jié)論：向心力F∝ω2.歸納總結(jié)：綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比，與半徑成正比，與角速度的二次方成正比.但不能由一個(gè)實(shí)驗(yàn)、一個(gè)測(cè)量就得到定論，實(shí)際上要進(jìn)行多次測(cè)量，大量實(shí)驗(yàn)，但我們不可能一一去做.同學(xué)們由剛才所做的實(shí)驗(yàn)得出：m、r、ω越大，F(xiàn)越大；若將實(shí)驗(yàn)稍加改進(jìn)，如教材中所介紹的小實(shí)驗(yàn)，加一彈簧秤測(cè)出F，可粗略得出結(jié)論(要求同學(xué)回去做).我們還可以設(shè)計(jì)很多實(shí)驗(yàn)都能得出這一結(jié)論，說明這是一個(gè)帶有共性的結(jié)論.測(cè)出m、r、ω的值，可知向心力大小為：F=mrω2.

　　二、實(shí)驗(yàn)：用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式

　　原理：如圖所示，讓細(xì)繩擺動(dòng)帶動(dòng)小球做圓周運(yùn)動(dòng)，逐漸增大角速度直到繩剛好拉直，用秒表測(cè)出n轉(zhuǎn)的時(shí)間t，計(jì)算出周期T，根據(jù)公式計(jì)算出小球的角速度ω.用刻度尺測(cè)出圓半徑r和小球距懸點(diǎn)的豎直高度h,計(jì)算出角θ的正切值.向心力F=mgtanθ,測(cè)出數(shù)值驗(yàn)證公式mgtanθ=mrω2

　　課堂訓(xùn)練

　　1.下列關(guān)于向心力的說法中，正確的是（）

　　A.物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)向心力

　　B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力為其所受的合外力

　　C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力不變

　　D.向心加速度決定向心力的大小

　　2.有長(zhǎng)短不同、材料相同的同樣粗細(xì)的繩子，各拴著一個(gè)質(zhì)量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么（）

　　A.兩個(gè)小球以相同的線速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷

　　B.兩個(gè)小球以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷

　　C.兩個(gè)球以相同的周期運(yùn)動(dòng)時(shí)，短繩易斷

　　D.不論如何，短繩易斷

　　3.A、B兩質(zhì)點(diǎn)均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，mA∶mB=RA∶RB=1∶2，當(dāng)A轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)時(shí)，B正好轉(zhuǎn)45轉(zhuǎn)，則兩質(zhì)點(diǎn)所受向心力之比為多少？

　　參考答案：1.B2.B

　　3.解答：設(shè)在時(shí)間t內(nèi)，nA=60轉(zhuǎn)，nB=45轉(zhuǎn),質(zhì)點(diǎn)所受的向心力F=mω2R=m(同，F(xiàn)∝mn2R2FAmAnARA160214所以2.2FBmBnBRB245292n2)·R，t相t

　　討論交流

　　1.根據(jù)我們前面的學(xué)習(xí)，大家討論生活中你所遇到的圓周運(yùn)動(dòng)中是哪些力在提供向心力.強(qiáng)調(diào)：向心力不是像重力、彈力、摩擦力那樣作為某種性質(zhì)的力來命名的.它是從力的作用效果來命名的，凡是產(chǎn)生向心加速度的力，不管是屬于哪種性質(zhì)的力，都是向心力.

　　2.由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，物體必定受到一個(gè)與它的速度方向不在同一條直線上的合外力作用，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種曲線運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)合外力的方向有何特點(diǎn)呢？

　　勻速圓周運(yùn)動(dòng)速率不變，方向始終垂直半徑，說明合外力不會(huì)使速度大小發(fā)生變化，只改變速度方向，勻速圓周運(yùn)動(dòng)合外力的方向始終指向圓心.

　　三、變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)

　　問題：前面我們學(xué)習(xí)了加速度，做直線運(yùn)動(dòng)的物體其加速度可以改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢，現(xiàn)在我們又學(xué)習(xí)了向心加速度，那么向心加速度是否也改變物體運(yùn)動(dòng)速度的大小？

　　討論交流

　　根據(jù)剛才我們的實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證向心力表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)）可知，向心加速度并不能改變物體運(yùn)動(dòng)速度的大小，而是在改變物體運(yùn)動(dòng)的方向.我們?cè)谶@個(gè)實(shí)驗(yàn)中可以感受到，如果要使物體的速度不斷增大，我們對(duì)物體施加的力就不能保持始終指向圓心，而是與向心力的方向有一個(gè)角度.根據(jù)力F產(chǎn)生的效果可以把力F分解成兩個(gè)相互垂直的兩個(gè)分力：一個(gè)是指向圓心的產(chǎn)生向心加速度的向心力;另一個(gè)是沿圓周的.切線方向的分力，這個(gè)力沿圓周切線方向產(chǎn)生加速度，這個(gè)加速度使物體的速度不斷變大.因此這個(gè)運(yùn)動(dòng)不能是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而是變速圓周運(yùn)動(dòng).也就是說變速圓周運(yùn)動(dòng)既有指向圓心的向心加速度，還有沿圓周切線方向的加速度，稱為切向加速度

　　做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的力

　　曲線運(yùn)動(dòng)：物體的運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動(dòng).對(duì)于這樣的運(yùn)動(dòng)盡管曲線的各個(gè)地方的彎曲程度不同，我們?cè)谘芯繒r(shí)可以把這條曲線分成許多極短的小段，每一小段可以看作是一段圓弧.這些圓弧的彎曲程度不同，可以表示為有不同的半徑，這樣在分析質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來處理問題了

　　一般的曲線可以分為很多小段，每段都可以看作一小段圓弧，各段圓弧的半徑不一樣課堂訓(xùn)練

　　1.如圖所示，在光滑的水平面上釘兩個(gè)釘子A和B，相距20cm.用一根長(zhǎng)1m的細(xì)繩，一端系一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小球，另一端固定在釘子A上.開始時(shí)球與釘子A、B在一條直線上，然后使小球以2m/s的速率開始在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若繩子能承受的最大拉力為4N，那么從開始到繩斷所經(jīng)歷的時(shí)間是多少

　　解析：球每轉(zhuǎn)半圈，繩子就碰到不作為圓心的另一個(gè)釘子，然后再以這個(gè)釘子為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的半徑就減小0.2m，但速度大小不變（因?yàn)槔K對(duì)球的拉力只改變球的速度方向）.根據(jù)F=mv2/r知，繩每一次碰釘子后，繩的拉力（向心力）都要增大，當(dāng)繩的拉力增大到Fmax=4N時(shí)，球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為rmin，則有

　　Fmax=mv2/rmin

　　rmin=mv2/Fmax=（0.5×22/4）m=0.5m.

　　繩第二次碰釘子后半徑減為0.6m，第三次碰釘子后半徑減為0.4m.所以繩子在第三次碰到釘子后被拉斷，在這之前球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

　　t=t1+t2+t3

　　=πl/v+π（l-0.2）/v+π（l-0.4）/v

　　=（3l-0.6）·π/v

　　=（3×1-0.6）×3.14/2s

　　=3.768s.

　　答案：3.768s

　　說明：需注意繩碰釘子的瞬間，繩的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不變，而繩的拉力隨半徑的突然減小而突然增大.

　　2.如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個(gè)豎直小圓筒，質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤上，A到豎直筒中心的距離為r.物體A通過輕繩、無摩擦的滑輪與物體B相連，B與A質(zhì)量相同.物體A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是正壓力的μ倍，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在什么范圍內(nèi)，物體A才能隨盤轉(zhuǎn)動(dòng)

　　解析：由于A在圓盤上隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以它所受的合外力必然指向圓心，而其中重力、支持力平衡，繩的拉力指向圓心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿著半徑或指向圓心或背離圓心.

　　當(dāng)A將要沿盤向外滑時(shí)，A所受的最大靜摩擦力指向圓心，A的向心力為繩的拉力與最大靜摩擦力的合力，即F+Fm′=mω12r①

　　由于B靜止，故F=mg②由于最大靜摩擦力是壓力的μ倍，即

　　Fm′=μFN=μmg③由①②③解得ω1=g(1)/r

　　當(dāng)A將要沿盤向圓心滑時(shí)，A所受的最大靜摩擦力沿半徑向外，這時(shí)向心力為：

　　F-Fm′=mω22r④

　　由②③④得ω2=g(1)/r.

　　故A隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度ω應(yīng)滿足g(1)/r

　　答案：g(1)/rg(1)/r.g(1)/r

　　課堂小結(jié)

　　1.向心力來源.

　　2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，僅有向心加速度.同時(shí)具有向心加速度和